Cell cycle：乳腺癌的致命伤

　　

生物通报道  自好莱坞拍摄大片《特洛伊》之后，全球的观众想必对“木马屠城记”的故事早已耳熟能详了。在这个传奇故事中，除了倾国倾城的美女海伦，最让人印象深刻的莫过于希腊联军中最英勇善战的骁将阿基里斯。在特洛伊战争中，阿基里斯骁勇无敌，所向披靡，杀死了特洛伊主将，著名英雄Hector，而特洛伊的任何武器都无法伤害他的身躯。然而在最后特洛伊王子帕里斯却发现了他的弱点，用暗箭射中他的脚踵，使阿基里斯负伤而死。这便是从木马屠城记中延伸出来在欧洲广泛流行的一句成语“Achilles' heel”（阿基里斯之踵），用于形容某一强大事物唯一的致命弱点。

近日来自美国费城杰佛逊大学Kimmel肿瘤中心的研究人员称他们发现了乳腺癌细胞的“阿基里斯之踵”——线粒体。这一研究发现为科学家们找到治疗乳腺癌及其他类型肿瘤的新治疗靶点打开了新路径。研究人员在12月1日的《Cell Cycle》杂志上报道了这一研究成果。

在过去的85年里，科学家们围绕癌细胞是否有功能性线粒体这一问题一直争论不休。经典的理论认为癌细胞并不借助于线粒体而是完全通过糖酵解来维持自身代谢，这就是众所周知的瓦氏效应（Warburg effect）学说。

为了研究线粒体在乳腺癌中的作用，文章的作者之一、费城杰佛逊大学癌生物学系助理教授Federica Sotgia利用COX活性染色的方法在人类乳腺癌样本中研究了线粒体的功能。研究人员发现乳腺癌上皮细胞显示显著的线粒体活性增高。而邻近的间质细胞则没有线粒体氧化现象。随后，研究人员利用一种计算机信息学技术在对2千多个人类乳腺癌样本的基因分析中再次验证了上述结果。

值得关注的是，费城杰佛逊大学干细胞生物学与再生医学系主任Michael P. Lisanti表示新研究发现线粒体活性上调是所有人类乳腺癌细胞，包括雌激素受体阳性(ER+)细胞和阴性(ER-)细胞的一个共有特征。靶向这一乳腺癌共有的致命伤，或将成为乳腺癌治疗研究的新方向。

新研究证实了线粒体在癌细胞“掠夺”正常组织能源、肿瘤生长及转移中的关键性的作用。这一研究发现对于推动癌症诊断、治疗，甚至是探索个体化的癌症医疗均具有重要的意义。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文索引：

Hyperactivation of oxidative mitochondrial metabolism in epithelial cancer cells in situ: Visualizing the therapeutic effects of metformin in tumor tissue

We have recently proposed a new mechanism for explaining energy transfer in cancer metabolism.  In this scenario, cancer cells behave as metabolic parasites, by extracting nutrients from normal host cells, such as fibroblasts, via the secretion of hydrogen peroxide as the initial trigger. Oxidative stress in the tumor microenvironment then leads to autophagy-driven catabolism, mitochondrial dys-function, and aerobic glycolysis. This, in turn, produces high-energy nutrients (such as L-lactate, ketones, and glutamine) that drive the anabolic growth of tumor cells, via oxidative mitochondrial metabolism. A logical prediction of this new “parasitic” cancer model is that tumor-associated fibroblasts should show evidence of mitochondrial dys-function (mitophagy and aerobic glycolysis).....